• 제목/요약/키워드: Optical Switch

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JET 기반 우회 경로 방식의 광 버스트 스위치 네트워크에서 동적 파장 할당과 선취권 방식에 의한 상대적 서비스 차별화 방안 (Relative Service Differentiation with Dynamic Wavelength Allocations and Preemptions in JET based Optical Burst-Switched Networks with Deflection Routing)

  • 백정훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.1906-1914
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    • 2012
  • 본 논문은 우회경로를 적용하는 JET 스위칭 방식의 광 버스트 스위치 네트워크에서 클래스간 비율적 서비스 차별화 방안을 제안한다. 제안하는 방식은 동적파장할당, 선취권, 그리고 우회경로 방식을 적용한다. 동적파장할당은 주기적인 측정을 통해 클래스간 손실 비율의 조정이 요구되는 경우에 높은 클래스에 할당된 파장의 수를 동적으로 증가시킴으로서 높은 클래스의 손실률도 낮추면서 동시에 상대적 손실 비율도 유지한다. 가용한 파장이 모두 사용된 경우에는 낮은 클래스의 트래픽이 사용하던 파장을 높은 클래스의 트래픽에 이양하는 선취권 방식을 적용한다. 동시에 우회경로를 적용하여 높은 클래스나 낮은 클래스의 손실률을 낮춘다. 제안된 방식에 대한 큐잉 기반의 분석 모델이 도출되고, 도출된 모델을 기반으로 성능분석을 수행하여 제안모델이 비율적 서비스 차별화를 제공함을 입증한다.

Ti:LiNbO$_3$세 도파로 결합기를 이용하여 집적한 1$\times$4 광 매트릭스 스위치 (A 1$\times$4 Integrated Optical Matrix Switch Using the Three Guided Couplers in a Ti:LiNbO$_3$)

  • 변영래
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1991년도 제6회 파동 및 레이저 학술발표회 Prodeedings of 6th Conference on Waves and Lasers
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    • pp.22-22
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    • 1991
  • 광의 병렬처리 능력을 잘 활용한 1$\times$4 매트릭스 스위치의 구조와 전극구조를 설계하고 스위치 특성을 조사하기 위하여 beam propagation method(BPM)를 이용하여 수치계산을 하였다. 기존의 매트릭스 스위치는 대부분의 경우 방향성 결합기를 스위치 element로 이용하여 왔으나 이 결합기는 소자의 길이가 길기 때문에 단일 LinBO3 웨이퍼상에 집적할 수 있는 매트릭스 스위치의 크기가 제한되는 단점이 있다. 본 연구에서는 두 도파로 사이에 세 번째 도파로를 삽입하여 두 도파로를 결합시키는 세 도파로 결합기를 스위치 element로 사용하여 세 개의 스위치 element를 LiNbO3기판위에 직렬로 집적시킨 1$\times$4 매트릭스 스위치를 구성하였다. 스위치 element와 1$\times$4 매트릭스 스위치를 구성하였다. 스위치 element와 1$\times$4 매트릭스 스위치의 특성을 BPM을 사용하여 수치계산할 때 단일 모드 도파로의 유효 굴절을 분포는 n(X) = nm + $\Delta$ncosh-2(2x/w)의 형태로 가정했으며, 사용된 파라미터의 값은 각각 nm=2.1455, $\Delta$n=0.003, W=5$mu extrm{m}$, d=5$\mu\textrm{m}$, λ=1.3$\mu\textrm{m}$ 이고 S-파라메터의 값은 0.95927이므로 단일 모드 도파로가 된다. 계산결과 스위치 element의 결합길이는 3810$\mu\textrm{m}$이며 도파로의 길이가 결합길이와 같을 때 전극에 인가된 전압에 의한 도파로의 굴절을 섭등의 함수로 출력광의 세기를 계산한 결과 스위칭 전압은 14.85volt이고 crosstalk는 -18.9dB였다. 이 스위치 element로 구성된 1$\times$4 매트릭스 스위치는 스위칭 전압을 세 개의 전극에 적절한 조합으로 인가함으로써 한 입력 도파로에 결합된 광이 내개의 출력 도파로중 한 도파로에 스위칭 된다. 한편 수치계산의 결과를 실험적으로 확인하기 위해 스위치 element와 1$\times$4 매트릭스 스위치를 z-cut의 LinbO3 결정에 Ti을 열확산시켜 제작한 소자의 스위칭 특성을 발표할 예정이다.

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CMOS IC와 집적 가능한 비정질 p-i-n 광 수신기 제작에 관한 연구 (A study on the amorphous s-i-n photodiode integrated with CMO IC)

  • 곽철호;유회준;장진;문병연
    • 한국광학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.500-505
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    • 1997
  • 광 수신기를 전자 논리 소자에 집적하기 위하여 발생되는 여러 문제점들을 개선하기 위하여 a-Si:H p-i-n 구조를 사용하여 CMOS IC위에 비정질 광 수신기를 제작하였다. 비정질 물질인 a-Si:H을 도입함으로써 PECVD와 같이 저온 공정을 진행하는 장비를 사용할 수 있도록 하여 이미 제작된 IC의 특성이나 구조 특히 금속 배선을 파괴하지 않으면서 집적할 수 있게 하였다. CMOS IC 위에 제작된 비정질 p-i-n 광 수신기는 양호한 순방향 전압 특성을 가지고 있었으며 누설 전류는 약 0.1$\mu\textrm{A}$ 정도, 항복 전압 -20V 이하의 특성을 보였다. 또한 레이저 다이오드 광 신호에 대한 광 수신기의 광 반응 특성을 실험하여 광 신호 검출을 조사함으로써 1V 이하의 작은 전압 스위칭을 통하여 광 검출의 On/Off를 제어할 수 있음을 관찰하였다. 이러한 특성을 이용하면 현재 광 도파로에서 빛 신호를 스위칭 하거나 modulation 할 때 발생하는 고전압 관련 문제점들을 해결할 수 있기 때문에 광 스위치로도 유용하게 이용될 수 있을 것으로 생각되며 나아가서는 광 interconnection에 매우 유용할 것으로 사료된다.

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테라헤르츠 시간 영역 분광법을 이용한 스피로파이란의 광 퇴화 특성 연구 (A Study on the Photo-Degradation Properties of the Spiropyran Using THz-TDS)

  • 방진혁;박명환;류한철
    • 대한화학회지
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    • 제60권1호
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    • pp.28-33
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    • 2016
  • 스피로파이란은 반복적인 광 변색현상 과정에서 광 퇴화 특성을 보이는 대표적인 물질이다. 스피로파이란은 뛰어난 안정성, 빠른 응답속도, 강한 색 변화, 빛에 의한 물질의 화학적, 물리적 특성 조절이 가능하다는 점으로 광 스위치, 광 메모리, 바이오 센서 등의 다양한 분야에 적용되고 있다. 하지만 스피로파이란은 광 퇴화되며 기능이 점차 떨어지기 때문에, 광퇴화에 따른 스피로파이란의 특성 변화에 대해 자외선-가시광선 분광법, 핵 자기 공명 분광법, 라만 분광법 등을 이용한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 스피로파이란의 광 퇴화 특성을 테라헤르츠 주파수 영역에서 테라헤르츠 시간 영역 분광법(Terahertz time-domain spectroscopy, THz-TDS)을 이용하여 측정 및 분석하였다. 반복적인 자외선 조사에 따른 스피로파이란의 광 퇴화 특성이 테라헤르츠 영역에서의 흡수량 증가로 나타남을 확인하였다. 이러한 스피로파이란의 광 퇴화 특성이 야기하는 테라헤르츠 영역 흡수량 변화 경향은 가시광선 영역 흡수량 변화 경향과 서로 반대됨을 확인할 수 있었다.

A Wide Dynamic Range CMOS Image Sensor Based on a Pseudo 3-Transistor Active Pixel Sensor Using Feedback Structure

  • Bae, Myunghan;Jo, Sung-Hyun;Lee, Minho;Kim, Ju-Yeong;Choi, Jinhyeon;Choi, Pyung;Shin, Jang-Kyoo
    • 센서학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.413-419
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    • 2012
  • A dynamic range extension technique is proposed based on a 3-transistor active pixel sensor (APS) with gate/body-tied p-channel metal oxide semiconductor field effect transistor (PMOSFET)-type photodetector using a feedback structure. The new APS consists of a pseudo 3-transistor APS and an additional gate/body-tied PMOSFET-type photodetector, and to extend the dynamic range, an NMOSFET switch is proposed. An additional detector and an NMOSFET switch are integrated into the APS to provide negative feedback. The proposed APS and pseudo 3-transistor APS were designed and fabricated using a $0.35-{\mu}m$ 2-poly 4-metal standard complementary metal oxide semiconductor (CMOS) process. Afterwards, their optical responses were measured and characterized. Although the proposed pixel size increased in comparison with the pseudo 3-transistor APS, the proposed pixel had a significantly extended dynamic range of 98 dB compared to a pseudo 3-transistor APS, which had a dynamic range of 28 dB. We present a proposed pixel that can be switched between two operating modes depending on the transfer gate voltage. The proposed pixel can be switched between two operating modes depending on the transfer gate voltage: normal mode and WDR mode. We also present an imaging system using the proposed APS.

THE ANALYSIS OF PSM (POWER SUPPLY MODULE) FOR MULTI-SPECTRAL CAMERA IN KOMPSAT

  • Park Jong-Euk;Kong Jong-Pil;Heo Haeng-Pal;Kim Young Sun;Chang Young Jun
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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    • pp.493-496
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    • 2005
  • The PMU (Payload Management Unit) in MSC (Multi-Spectral Camera) is the main subsystem for the management, control and power supply of the MSC payload operation. The PMU shall handle the communication with the BUS (Spacecraft) OBC (On Board Computer) for the command, the telemetry and the communications with the various MSC units. The PMU will perform that distributes power to the various MSC units, collects the telemetry reports from MSC units, performs thermal control of the EOS (Electro-Optical Subsystem), performs the NUC (Non-Uniformity Correction) function of the raw imagery data, and rearranges the pixel data and output it to the DCSU (Data Compression and Storage Unit). The BUS provides high voltage to the MSC. The PMU is connected to primary and redundant BUS power and distributes the high unregulated primary voltages for all MSC sub-units. The PSM (Power Supply Module) is an assembly in the PMU implements the interface between several channels on the input. The bus switches are used to prevent a single point system failure. Such a failure could need the PSS (Power Supply System) requirement to combine the two PSM boards' bus outputs in a wired-OR configuration. In such a configuration if one of the boards' output gets shorted to ground then the entire bus could fail thereby causing the entire MSC to fail. To prevent such a short from pulling down the system, the switch could be opened and disconnect the short from the bus. This switch operation is controlled by the BUS.

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Green OBS 망에서 LPI를 이용하는 코어 및 에지 라우터 구조의 에너지 절감 성능 분석 (Performance Evaluation of Energy Saving in Core Router and Edge Router Architectures with LPI for Green OBS Networks)

  • 양원혁;정진효;김영천
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권2B호
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    • pp.130-137
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    • 2012
  • 본 논문은 백본 망에서 발생하는 에너지를 절감하기 위하여 LPI(Low Power Idle)를 이용하는 OBS 코어 및 에지 라우터 구조를 제안하고 이를 평가한다. 제안한 LPI를 이용하는 코어 라우터는 코어 라우터 라인 카드와 BCP 스위치, 버스트 스위치, 스위치 제어기 및 LPI 기능을 위한 Sleep/Wake 제어기로 구성된다. 망 부하가 낮을 때 네트워크 제어 패킷을 수신한 Sleep/Wake 제어기는 코어 라우터 라인 카드의 수면/활성 상태를 제어함으로써 에너지를 절감 할 수 있다. 에지 라우터는 액세스 라인 카드 스위치, SCU 그리고 OBS 에지 라우터 라인 카드로 구성된다. 에지 라우터에서 LPI 기능은 네트워크 수준 제어를 통하여 에지 라우터 라인 카드 개별적으로 수행되며 버스트를 생성하는 동안 에지 라우터 라인 카드의 PHY/Transceiver를 수면 상태로 천이시킴으로서 에너지 절감을 할 수 있다. 제안된 코어 및 에지 라우터 구조의 에너지 절감 성능 평가를 위하여 본 논문에서는 제안된 라우터 구조의 전력 소모율을 비교/분석하였으며, OPNET을 이용한 시뮬레이션을 수행하여 코어 라우터와 에지 라우터 라인 카드의 PHY/Transceiver의 수면시간 관점에서 코어 및 에지 라우터의 에너지 절감 성능을 평가하였다.

대역 액세스 망을 연결하는 파장 공유 노드 기반 WDM 메트로 링의 MAC 프로토콜 성능 평가 (Performance Evaluation of the MAC Protocols for WDM Metro Ring with Wavelength-Shared Nodes Connecting Broadband Access Networks)

  • 소원호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권1호
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    • pp.111-120
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    • 2006
  • 본 논문에서는 유무선 통합을 위한 광대역 액세스 망의 연결을 지원하는 파장 분할 다중화 (Wavelength Division Multiplexing; WDM) 메트로(metro) 망을 위한 노드 구조를 제안한다. 또한 노드 구조의 기능과 망 요구 사항을 고려한 매체 접근 제어 (Medium Access Control; MAC) 프로토콜을 제안하고 성능을 비교, 평가한다. 광통신 백본 망과 액세스 망사이의 병목현상을 해결하기 위하여 WDM 서브 캐리어 다중화 기술, 광소자 기술 등을 살펴보고 고비용 자원에 해당하는 파장 채널의 공유를 위한 액세스 노드 구조를 제안한다. 또한 제안된 기능 모델을 이용하여 기존 SS (Source-Stripping) MAC 프로토콜을 분석하고 슬롯 재사용성을 높이기 위한 DS+SS (Destination-Stripping and Source-Stripping)와 DS+IS(Destination-Stripping and Intermediate-Stripping) MAC 프로토콜을 제시한다. 제안된 프로토콜은 다른 파장 그룹의 목적지 노드로 슬롯이 전송되는 경우에 목적지에 따라서 슬롯의 제거를 중간 액세스 노드나 근원지 노드에서 수행한다. 따라서 전송된 슬롯의 불필요한 망 순환을 줄임으로써 슬롯 재사용성이 증가한다. 슬롯 재사용성에 의한 대역 효율성과 노드의 최대 처리율을 예측하기 위하여 수치적 분석을 수행하며 네트워크 시뮬레이션을 통하여 처리율 검증과 전송 지연, 전송 공정성 등의 다양한 성능 파라미터를 기존 프로토콜과 비교 평가한다.

광 버스트 스위칭 네트워크에서 서비스 차별화를 제공하는 공유 기반의 허락 제어 방식 (Sharing based Admission Control Scheme for Service Differentiation in Optical Burst Switching Networks)

  • 백정훈
    • 방송공학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.748-755
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    • 2015
  • 본 논문에서는 광 버스트 스위칭 네트워크에서 서비스 차별화를 제공하고 파장의 보다 효율적인 활용성을 제공하는 공유(sharing) 기반의 허락 제어(admission control) 방식을 제안한다. 제안하는 공유 기반의 허락 제어 방식은 광 버스트 스위치의 출력링크 파장 중 일부를 다수의 클래스가 공유하여 사용하고 나머지는 가장 높은 클래스가 전용하게 함으로서 서비스 차별화를 제공함과 동시에 공유를 통한 파장의 효율성을 도모한다. 제안하는 공유기반의 허락 제어 방식에 대한 서비스 차별화 기능 및 공유파장의 수와 스루풋(throughput)간의 관계를 도출하기 위하여 마코흐(Markov) 기반의 분석모델을 적용하고 산술적 분석을 시행한다. 분석을 통해 낮은 클래스의 트래픽 성능은 높은 클래스나 낮은 클래스가 균등하게 입력되는 경우와 낮은 클래스의 입력률이 낮은 경우에는 공유파장의 수가 많을수록 개선되지만 낮은 클래스의 입력률이 특정 임계치를 초과하게 되면 공유 파장의 효과는 다소 감소되는 것을 보인다.

Electrochromic Device for the Reflective Type Display Using Reversible Electrodeposition System

  • Kim, Tae-Youb;Cho, Seong M.;Ah, Chil Seong;Suh, Kyung-Soo;Ryu, Hojun;Chu, Hye Yong
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.232.1-232.1
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    • 2014
  • The green displays are the human friendly displays, the nature friendly displays, and the economical displays. Electrochromic displays are low cost and environmental devices because they do have more choice of colours and use much less power. The elements of the electrochromic devices consist of at least two conductors, an electrochromic material and an electrolyte. The optical properties were obtained using the optical contrast between the transparency of the substrate and the coloured state of the electrochromic materials. These devices can be fully flexible and printable. Due to the characteristics of the high coloration efficiency and memory effects, the electrochromic devices have been used in various applications such as information displays, smart windows, light shutters and electronic papers. Among these technical fields switchable mirrors have been received much attention in the applicative point of view of various electronic devices production. We have developed a novel silver (Ag) deposition-based electrochromic device for the reversible electrodeposition (RED) system. The electrochromic device can switch between transparent states and mirror states in response to a change in the applied voltage. The dynamic range of transmittance percent (%) for the fabricated device is about 90% at 550 nm wavelength. Also, we successfully fabricated the large area RED display system using the parted electrochromic cells of the honey comb structure.

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